管片構(gòu)件智能拼裝機器人。中國鐵建重工集團(tuán)供圖

 

據(jù)了解，海太長江隧道管片外徑16米，厚0.7米，環(huán)寬2米，相鄰管片接觸面采用特殊構(gòu)件設(shè)計方案，用以提升管片環(huán)向剛度，減小管片收斂變形，增強抵抗外界環(huán)境變化的能力，對在軟土地層、長江大堤及江中深槽段等富水地層的超大型管片支護(hù)有著重要的意義。每環(huán)管片設(shè)置10處特殊連接構(gòu)件組，其最小單元為尼龍材質(zhì)，長1.55米，截面積約4.35平方厘米，單邊安裝間隙僅1至2毫米，靠傳統(tǒng)的管片拼裝設(shè)備無法實現(xiàn)該柔性連接構(gòu)件拼裝，因此需要研制一款新型拼裝設(shè)備，完成超小截面、超小安裝間隙、超長柔性連接構(gòu)件的安裝。

 

同時，受盾構(gòu)機內(nèi)部空間布置影響，管片連接構(gòu)件的拼裝需在單邊間隙僅90毫米的縫隙中完成，且人員無法直接觀察構(gòu)件拼裝時的狀態(tài)，完成該特殊連接構(gòu)件安裝相當(dāng)于在黑暗環(huán)境中快速穿針引線，對新型拼裝設(shè)備的控制精度、靈活性及穩(wěn)定性要求極高。

 

上述機器人由鐵建重工聯(lián)合中鐵十四局集團(tuán)共同研制。針對以上功能要求，研發(fā)設(shè)計團(tuán)隊自主研發(fā)柔性管片構(gòu)件拼裝機器人及自動拼裝系統(tǒng)。系統(tǒng)基于機器視覺、運動控制等技術(shù)，可實現(xiàn)管片構(gòu)件自動運輸、位姿自動識別、自動拼裝全流程智能化作業(yè)，這種創(chuàng)新性設(shè)計極大縮短構(gòu)件拼裝時間，提高構(gòu)件拼裝精度和效率，實現(xiàn)了有限空間下的管片構(gòu)件拼裝要求。